Zigbee發(fā)展面臨哪些問(wèn)題?Zigbee輪詢是什么?

Zigbee是目前常用技術(shù)之一，在物聯(lián)網(wǎng)中，Zigbee更是發(fā)揮著重要作用。在往期文章中，小編對(duì)Zigbee網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)等知識(shí)有所介紹。為增進(jìn)大家對(duì)Zigbee的了解，本文將對(duì)Zigbee面臨的問(wèn)題以及Zigbee中的論文問(wèn)題予以探討。如果你對(duì)Zigbee具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、引言

ZigBee，也稱紫蜂，是一種低速短距離傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)上協(xié)議，底層是采用IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的媒體訪問(wèn)層與物理層。主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網(wǎng)上節(jié)點(diǎn)、支持多種網(wǎng)上拓?fù)?、低?fù)雜度、快速、可靠、安全。

二、面臨的問(wèn)題

1.通信穩(wěn)定性較弱

目前國(guó)內(nèi)Zigbee技術(shù)主要使用ISM頻段的2.5G頻率，一般采用信號(hào)反射傳輸。但它的衍射能力并不強(qiáng)。在此期間，由于建筑物等障礙物的阻礙，信號(hào)大大減弱。

因此，需要使用更多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這個(gè)問(wèn)題的解決方案是使用放大器來(lái)增加Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的傳輸距離。然而，這不可能兩全其美。這種解決方案將大大增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的功耗和成本，ZigBee具有低成本、低功耗的優(yōu)勢(shì)，已將不復(fù)存在。

2.使用電池驅(qū)動(dòng)難以保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行

Zigbee的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)除了充當(dāng)信息采集點(diǎn)，執(zhí)行來(lái)自中心的命令外，還隨時(shí)承擔(dān)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。這樣，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的收發(fā)器必須隨時(shí)處于收發(fā)狀態(tài)，即其最低功耗至少在20mA左右。一般使用放大器的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，功耗一般在150mA左右，因此使用電池驅(qū)動(dòng)來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行還是存在困難的。

3.ZigBee技術(shù)成本和工作量難以降低

由于Zigbee中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都參與自動(dòng)組網(wǎng)和動(dòng)態(tài)路由的工作，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的MCU都變得非常復(fù)雜，成本也相應(yīng)會(huì)增加。而對(duì)于成本敏感、節(jié)點(diǎn)眾多的智能家居來(lái)說(shuō)，成本就更顯得尷尬。此外，基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的具體應(yīng)用的開(kāi)發(fā)工作量也更大。

三、輪詢

輪詢是一種機(jī)制，Zigbee網(wǎng)關(guān)可利用該機(jī)制持續(xù)檢查相關(guān)終端傳感器設(shè)備的狀態(tài)。低功耗Zigbee傳感器稱為休眠終端設(shè)備(SED)，只有在發(fā)送傳感器生成的事件時(shí)才“激活”。此外，它們還通過(guò)定期激活向網(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)告，確保傳感器網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。

輪詢是由SED生成的一種介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)數(shù)據(jù)請(qǐng)求。Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)通過(guò)發(fā)送一條ACK(確認(rèn))消息確認(rèn)這一請(qǐng)求。此外，網(wǎng)關(guān)還可以決定進(jìn)一步擴(kuò)展輪詢，以便發(fā)送為SED存儲(chǔ)的任何消息或讀取傳感器事件。

Zigbee標(biāo)準(zhǔn)中的輪詢類(lèi)型

Zigbee標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種基本的輪詢類(lèi)型：

· 短輪詢

· 長(zhǎng)輪詢

SED使用擴(kuò)展輪詢方案(如快速輪詢和簽到)發(fā)送或接收來(lái)自網(wǎng)關(guān)的消息。

術(shù)語(yǔ)表

· ACK：確認(rèn)

· MAC：介質(zhì)訪問(wèn)控制

· SED：休眠終端設(shè)備

· ZCL：Zigbee簇群庫(kù)

短輪詢

SED可開(kāi)始進(jìn)行短輪詢，在此期間SED執(zhí)行一個(gè)高占空比MAC數(shù)據(jù)請(qǐng)求，以檢索其從其他終端設(shè)備請(qǐng)求的消息。如下圖所示，SED1通過(guò)網(wǎng)關(guān)向SED2發(fā)送一條數(shù)據(jù)請(qǐng)求。然后，SED1持續(xù)不斷地輪詢網(wǎng)關(guān)，以接收SED2發(fā)出的響應(yīng)。此時(shí)，SED1被認(rèn)為是處于“快速輪詢模式”，該模式一直持續(xù)到“快速輪詢超時(shí)”周期結(jié)束或SED接收到網(wǎng)關(guān)發(fā)出的“快速輪詢停止”指令為止。

長(zhǎng)輪詢

長(zhǎng)輪詢?cè)试SSED定期向其網(wǎng)關(guān)發(fā)出報(bào)告。這些都是低占空比MAC數(shù)據(jù)請(qǐng)求。它們還為SED提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，檢索網(wǎng)關(guān)發(fā)出的消息。網(wǎng)關(guān)：

· 將該消息存儲(chǔ)7.68秒

· 通過(guò)將ACK中數(shù)據(jù)待處理標(biāo)志設(shè)置為高，表明有消息發(fā)送給SED，如下圖所示

· 然后，將消息作為一個(gè)MAC數(shù)據(jù)包發(fā)送給SED

以上便是此次小編帶來(lái)的“Zigbee”相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本文，希望大家對(duì)Zigbee面臨的問(wèn)題以及Zigbee輪詢具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!